近些年来,随着我国经济的迅猛发展,能源的短缺,环境的污染,人民的生活、健康等问题越发严峻。本文是以提升二氧化钛纳米管（TiO₂ NTs）的光电性能及其灭菌应用为研究方向,为实现将TiO₂ NTs材料应用于有机污染物的去除和生物领域中,展开了基础性的研究。自2001年以来,首次用阳极氧化法制备的TiO₂ NTs,引起了人们极大的兴趣。TiO₂ NTs自身具有表面形貌均一、管径管长可调控、高度定向、以及独特的电学、光学性能。到目前为止,已经有大量的研究表明,TiO₂ NTs材料在光催化及生物领域具有广泛的使用价值和应用前景。然而,TiO₂半导体材料禁带宽度较高（金红石型Eg=3.0 e V,锐钛矿型Eg=3.2 e V）,只对紫外光（<390 nm）有吸收,并且吸收率仅为5%左右,大大限制了其对太阳光的有效利用。另外TiO₂半导体材料导电率也低,不会有效的传递光生电子,使光生电子和光生空穴进行复合,从而减少了其自身光电转化效率。我们通过掺杂和修饰TiO₂ NTs材料,来提升其对光的利用和转化效率,并将其应用到有机污染物降解和生物杀菌的研究当中。主要研究内容如下:（1）CuInSe₂/TiO₂ NTs的制备以及光电性能的研究:先用阳极氧化法制备TiO₂ NTs,刚开始钛片表面上有大量的氧气气泡,之后会快速生成氧化钛阻挡层,阻挡层会慢慢变厚,其厚度改变会影响电路中的电阻,导致回路电流密度也会发生相应的变化。钛片质量的减少也说明了F-的化学溶解反应非常显著。再将合成的CuInSe₂的三元半导体材料修饰到TiO₂ NTs上,所得CuInSe₂/TiO₂ NTs复合材料对可见光有很好的吸收,进而弥补了TiO₂ NTs对可见光利用率低的缺陷。因为复合材料的光电流强度的增强,CuInSe₂/TiO₂ NTs材料展现了优越的光催化性能。本文在不加外压、可见光的条件下降解2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）,9-蒽甲酸（9-An COOH）,对复合材料的光催化性能进行检测,发现复合材料表现出很强的光催化降解效果。（2）Cd S/Zn Se/TiO₂ NTs的制备以及光电杀菌的研究:从能带匹配原则出发,选择适当的窄带半导体材料与TiO₂ NTs组成复合材料。修饰窄带半导体材料不仅可以提高复合材料对可见光的吸收,还可以促进光生电子和空穴的分离,从而提高复合材料的光电性能。基于此,我们制备了窄带半导体Cd S/Zn Se/TiO₂ NTs复合材料,研究其光电催化性能。Cd S和Zn Se纳米颗粒修饰的TiO₂纳米管复合材料对大肠杆菌表现出较好的光电杀菌效果。